CAT GAPI - 02 - materiali

O-Rings - Sezione tecnica

Materiali

Classificazione degli elastomeri

Secondo la norma ASTM D2000 gli elastomeri destinati ad applicazioni automotive sono classificati secondo due criteri:

TIPI, basati sulla resistenza all’invecchiamento in aria calda (contrassegni da A ad H crescenti con la stabilità al calore);

CLASSI, basate sulla resistenza al rigonfiamento in olio (contrassegni da A a K crescenti con la resistenza al rigonfiamento).

Altri criteri si riferiscono alla resistenza a fluidi ed ambienti particolari normalizzati (carburanti, acqua, ozono, ambiente atmosferico, ecc...).

Inoltre, le classi dei differenti polimeri sono distinte secondo una codifica contenuta nella norma ASTM D1418 (NBR, EPDM, ECO, SBR, FKM, ecc...).

Basandosi su tali classificazioni si possono identificare le caratteristiche delle varie mescole per soddisfare le esigenze delle diverse applicazioni. Esistono a tale fine mescole standard che possono essere impiegate per una larga gamma di problematiche. Per applicazioni particolari si possono poi mettere a punto formulazioni diverse che presentano caratteristiche adatte alle esigenze del caso.

Mescole standard di base

Le mescole standard di base sono state realizzate dopo innumerevoli prove di laboratorio ed esperienze pratiche in ogni genere di applicazioni industriali in settori differenziati. Le caratteristiche principali sono riportate in tabella 1

Tabella: Mescole standard di base - Caratteristiche principali

Codice	Polimero	ASTM D2000	Caratteristiche principali
K6	NBR 70	M2 BG 714 B14 EA14 EF 11 EF21 EO14 EO34 F15	Ottima resistenza meccanica, usura olii minerali, calore. Moderata resistenza ai carburanti, invecchiamento atmosferico.
C6	EPDM 70	M3 DA 710 A26 B36 C32 EA14 F19 G21	Ottima resistenza all’acqua, vapore, alcali, acidi diluiti. Scarsa resistenza ad olii minerali.
M6	HNBR 70	M4 DH716 A26 B36 C12 EO16 EO36 F17	Ottime caratteristiche meccaniche, resistenza all’usura, ozono, invecchiamento ad alta temperatura. Buona per contatto con carburanti, olii minerali e sintetici. Ridotta permeabilità ai gas, caratteristiche alle alte e basse temperature.
F6	MVQ 70	M5 GE706 A19 B37 EO16 EO36 F19 G11	Ottima resistenza al calore, all’attacco chimico. Compatibilità alimentare. Scarse caratteristiche meccaniche.
G6	FKM 75	M2 HK710 A1-10 B38 EF31 EO78 Z1 (Durezza 75±5)	Alta resistenza alla temperatura. Ottima resistenza chimica. Scarsa flessibilità alle basse temperature.

Caratteristiche fisiche

Le caratteristiche fisiche principali delle mescole standard di base sono riportate di seguito, quale orientamento da seguire nella scelta preliminare dei prodotti GAPI da parte del progettista.

Sia per durezze diverse che per mescole speciali il Servizio Tecnico/Commerciale di GAPI è a disposizione dei Clienti per suggerire valide soluzioni specifiche.

Resistenza chimica

La scelta di un particolare tipo di elastomero è normalmente il risultato di un compromesso tra resistenza ai fluidi (resistenza chimica), comportamento alla temperatura ed al costo ottimale del prodotto da scegliere.

Le caratteristiche di resistenza chimica sono riportate in tabella 2, raggruppate per tipo di polimero.

Lacerazione ed usura

La resistenza alla lacerazione di un elastomero (ASTM D624-B) è assai importante per tutte le applicazioni nelle quali il manufatto in gomma è soggetto a trazione, particolarmente nei casi dove esista il rischio che si possano produrre tagli superficiali tali da innescare facilmente lacerazioni che deteriorino completamente il manufatto stesso. La determinazione della resistenza all’usura (ASTM D394) è assai importante per una corretta valutazione di progetto in tutte le applicazioni di tenute dinamiche realizzate con O-Rings.

I fattori in gioco sono essenzialmente: tipo di polimero, durezza, finitura superficiale, lubrificazione, velocità relative, ambiente di funzionamento.

Caratteristiche elettriche

Gli elastomeri hanno un vasto impiego nel campo elettrico ed elettronico per le loro caratteristiche dielettriche e per la loro versatilità. Generalmente l’elemento sul quale si concentra l’attenzione del progettista è l’isolamento elettrico ottenibile con la gomma. Se richiesto, l’elastomero può essere reso conduttore ed antistatico ricorrendo a speciali componenti nella formulazione della mescola.

Le norme di maggior diffusione riguardanti le caratteristiche elettriche sono le ASTM D257 ed ASTM D991 (resistività di volume e superficie), ASTM D149 (rigidità dielettrica) e le norme IEC (International Electrical Commission).

Tabella: Mescole standard di base - Resistenza chimica

Legenda:

A - ottima resistenza chimica, lieve rigonfiamento

B - buona resistenza chimica, consistente rigonfiamento

C - scarsa resistenza chimica, eccessivo rigonfiamento

NR - sconsigliato

Mescole speciali

La Divisione Compounds di GAPI è in grado di soddisfare le richieste di mescole speciali per la maggior parte delle applicazioni richieste dal mercato. E’ pertanto in grado di proporre formulazioni già provate in molteplici applicazioni o di formulare mescole specifiche con caratteristiche diverse, fornendo così un importante servizio all’industria utilizzatrice.

Dati e caratteristiche di alcune mescole speciali sono oggetto di un opuscolo dedicato.

Normative speciali

Esistono alcuni istituti scientifici ed organismi ufficiali che hanno emesso e mantengono aggiornate ed operanti le norme riguardanti aspetti particolari di applicazione degli elastomeri e quindi degli O-Rings.

Tra questi ricordiamo:

• WQC (Water Quality Centre) – Gran Bretagna – riguardante l’utilizzo degli elastomeri nel campo dell’acqua potabile;

• DVGW - Germania – relativo agli elastomeri nel campo dell’acqua potabile;

• UL - USA – dedicato alla prevenzione infortuni nell’industria e nell’ambiente domestico;

• NSF - USA – la cui attività spazia dalla compatibilità alimentare alla componentistica degli impianti acqua potabile.

Tali Enti, mediante laboratori propri od altri riconosciuti affidabili, certificano mescole e prodotti finiti, quali gli O-Rings, come rispondenti alle proprie normative.

GAPI dispone di mescole rispondenti alla maggior parte delle specifiche di tali Enti.

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